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天煌实验指导书

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目录1．实验一、单容水箱特性的测试 (1)2．实验二、双容水箱特性的测试 (5)3．实验三、锅炉内胆特性的测试 (9)4．实验四、电动调节阀流量特性的测试 (12)5．实验五、单容水箱液位定值控制系统 (15)6．实验六、双容水箱液位定值控制系统 (18)7．实验七、三容水箱液位定值控制系统 (21)8．实验八、锅炉内胆动态水温定值控制系统 (24)9．实验九、锅炉夹套水温定值控制系统 (27)10．实验十、变频调速磁力泵支路流量的定值控制系统 (30)11．实验十一、锅炉内胆水温位式控制系统 (33)12．实验十二、水箱液位串级控制系统 (37)13．实验十三、三闭环液位控制系统 (40)14．实验十四、下水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制系统 (43)15．实验十五、锅炉夹套水温与锅炉内胆水温的串级控制系统 (46)16．实验十六、锅炉内胆水温与内胆循环水流量的串级控制系统 (49)17．实验十七、单闭环流量比值控制系统 (52)18．实验十八、流量变比值控制系统 (56)19．实验十九、下水箱液位的前馈-反馈控制系统 (59)20．实验二十、锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统 (63)21．实验二十一、盘管出水口温度滞后控制系统 (67)22．实验二十二、流量纯滞后控制系统 (70)23．实验二十三、锅炉内胆水温与锅炉夹套水温解耦控制系统 (73)24．实验二十四、上水箱水温与液位的解耦控制系统 (78)实验一、单容水箱特性的测试一、实验目的1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。

2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T 和传递函数。

二、实验设备1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置。

2. 计算机及组态王软件。

三、实验原理图1-1单容水箱特性测试结构图由图1-1可知，对象的被控制量为水箱的液位H ，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q 1，手动阀V 1和V 2的开度都为定值，Q 2为水箱中流出的流量。

根据物料平衡关系，在平衡状态时：Q 10-Q 20=0 （1-1）动态时，则有：Q 1-Q 2=dtdV（1-2） 式中V 为水箱的贮水容积，dt dV为水贮存量的变化率，它与H 的关系为：Adh dV ，即dtdV = A dt dh（1-3）A 为水箱的底面积。

把式（3）代入式（2）得：Q 1-Q 2=Adtdh（1-4） 基于Q2=S R h，RS 为阀V2的液阻，则上式可改写为：Q1-S R h = A dtdh 即：AR Sdtdh+h=KQ 1 或写作：)()(1s Q s H =1+TS K （1-5） 式中T=ARS ，它与水箱的底积A 和V2的RS 有关；K=RS 。

式（1-5）就是单容水箱的传递函数。

若令Q1（S ）=S R 0，R0=常数，则式（1-5）可改为：H （S ）=T S T K 1/+×S R 0=K S R 0-TS KR 10+对上式取拉氏反变换得：h(t)=KR 0(1-e-t/T) （1-6）当t —>∞时，h （∞）=KR0，因而有K=h （∞）/R0=输出稳态值/阶跃输入。

当t=T 时，则有：h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)。

式（1-6）表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图1-2所示。

当由实验求得图1-2所示的阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的63%。

图1-2 单容水箱的单调上升指数曲线所对应的时间，就是水箱的时间常数T 。

该时间常数T 也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T ，由响应曲线求得K 和T 后，就能求得单容水箱的传递函数。

如果对象的阶跃响应曲线为图1-3，则在此曲线的拐点D 处作一切线，它与时间轴交于B 点，与响应稳态值的渐近线交于A 点。

图中OB 即为对象的滞后时间τ，BC 为对象的时间常数T ，所得的传递函数为：H(S)=TsKe s+-1τ图1-3 单容水箱的阶跃响应曲线四、组态监控图五、电气接线1．强电部分：（1）将三相电源的输出端U、V、W对应接到三相磁力泵（～380V）的U、V、W端。

（2）把电动调节阀～220V电源输入端L、N接至单相电源Ⅲ的3L、3N端。

2．弱电部分：（1）24V直流电源输出1的“+”、“-”端分别接到6024模块输入的“+”、“-”端。

（2）将6024模块“4～20mA输出1”的“+”、“-”端对应地接到电动调节阀“4～20mA”控制信号输入的“+”、“-”端。

（3）I/O信号接口压力变送器LT1的“+”、“-”端对应地接到6024模块信号输入通道的LT1的“+”、“-”端。

六、实验内容与步骤1．接好实验线路，打开阀F1-1，并把阀F1-6和F1-9开至某一开度，且使F1-6的开度大于F1-9的开度。

2．启动组态王，进入运行系统，打开实验一监控画面。

3．手动调节电动调节阀的输出值，使水箱的液位处于某一平衡位置。

4．改变电动调节阀额输出值，使其输出有一个正（或负）阶跃增量的变化（此增量不宜过大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便离开原平衡状态，经过一定的调节时间后，水箱的液位进入新的平衡状态，如图1-4所示。

图1-4单容水箱特性响应曲线5．记下水箱液位的历史曲线和阶跃响应曲线。

6．把由计算机作用的实验曲线进行分析处理，并把结果填表入下表中：七、实验报告1．写出常规的实验报告内容。

2．分析用上述方法建立对象的数学模型有什么局限性。

实验二、双容水箱特性的测试一、实验目的1. 熟悉双容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。

2. 根据由实际测得双容液位的阶跃响应曲线，确定其传递函数。

二、实验设备1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置。

2. 计算机、组态王软件、RS232/485转换器1只、串口线1根。

三、原理说明图2-1 双容水箱对象特性结构图由图2-1所示，被控对象由两个水箱相串联连接，由于有两个贮水的容积，故称其为双容对象。

被控制量是下水箱的液位，当输入量有一阶跃增量变化时，两水箱的液位变化曲线如图2-2所示。

由图2-2可见，上水箱液位的响应曲线为一单调的指数函数（图2-2 (a)），而下水箱液位的响应曲线则呈S形状（图2-2 (b)）。

显然，多了一个水箱，液位响应就更加滞后。

由S形曲线的拐点P处作一切线，它与时间轴的交点为A，OA则表示了对象响应的滞后时间。

至于双容对象两个惯性环节的时间常数可按下述方法来确定。

图2-2 双容液位阶跃响应曲线图2-3 双容液位阶跃响应曲线在图2-3所示的阶跃响应曲线上求取：（1）h2（t ）|t=t1=0.4 h2(∞)时曲线上的点B 和对应的时间t1； （2）h2（t ）|t=t2=0.8 h2(∞)时曲线上的点C 和对应的时间t2。

然后，利用下面的近似公式计算式。

由上述两式中解出T1和T2，于是求得双容（二阶）对象的传递函数为：G （S ）=)1)(1(21++S T S T KS e τ-)55.074.1()T (T T T 2122121-≈+t t 2.16t t T T )(K 21212+≈+=∞=阶跃输入量输入稳态值O R h 0.32〈t 1/t 2〈0.46四、组态监控图五、电气接线1．强电部分：（1）将三相电源的输出端U、V、W对应接到三相磁力泵（～380V）的U、V、W端。

（2）把电动调节阀～220V电源输入端L、N接至单相电源Ⅲ的3L、3N端。

2．弱电部分：（1）24V直流电源输出1的“+”、“-”端分别接到6024模块输入的“+”、“-”端。

（2）将6024模块“4～20mA输出1”的“+”、“-”端对应地接到电动调节阀“4～20mA”控制信号输入的“+”、“-”端。

（3）I/O信号接口压力变送器LT2的“+”、“-”端对应地接到6024模块信号输入通道的LT2的“+”、“-”端。

（4）I/O信号接口压力变送器LT3的“+”、“-”端对应地接到6024模块信号输入通道的LT3的“+”、“-”端。

六、实验内容与步骤1．接好实验线路，打开手动阀F1-1、F1-7，调整F1-10、F1-11到适当开度，并且：F1-7的开度>F1-10的开度>F1-11的开度。

2．接通总电源和相关仪表的电源。

3．启动组态王，进入到运行系统，调节电动调节阀的输出值，使下水箱的液位处于某一平衡位置（一般为水箱的中间位置）。

4．改变调节阀的输出值，使下水箱的液位由原平衡状态开始变化，经过一定的调节时间后，下水箱液位进入另一个平衡状态。

5．记录下水箱液位的历史曲线和在阶跃扰动后的响应曲线。

6．把由计算机作用的实验曲线进行分析处理，并把结果填表入下表中：七、实验报告1．完成常规实验报告内容。

2．对实验的数据进行分析。

实验三、锅炉内胆特性的测试一、实验目的1．了解锅炉内胆温度特性测试系统的组成。

2．掌握锅炉内胆温度特性的测试方法。

二、实验设备1．THJ-2型过程控制实验装置。

2．计算机、组态王软件、RS232/485转换器1只、串口线1根。

三、实验原理图3-1 锅炉内胆温度特性实验结构示意图1．锅炉夹套不加冷却水加满锅炉内胆的水，手动操作调节器的输出，使可控整流电源的输出电压为100V左右。

此电压加在加热管两端，内胆中的水温因之而逐渐上升。

根据热平衡的原理，当内胆中的水温上升到某一值时，水的吸热和放热作用完全相等，从而使内胆中的水温达到一平衡状态。

由热力学原理可知，锅炉内胆水温的动态变化过程是用一阶常微分方程来描述，即其数学模型为一阶惯性环节。

2．锅炉夹套加冷却水当锅炉夹套中注满冷却水，这相当于改变了锅炉内胆环境的温度，使其散热作用增强。

显然，在这种状况下，如果用夹套无水时一样大小的可控电压去加热，在平衡状态时，内胆的水温必然要低于前者。

如果要使内胆的水温达到夹套无水时相同的值，则需要提高可控硅的整流电压。

四、组态监控图五、电气接线1．强电部分：（1）将三相电源的输出端U、V、W对应接到三相磁力泵（～380V）的U、V、W端。

（2）将三相电源的输出端U、V、W对应地接到移相调压部件三相电源输入端的U、V、W端，调压部件的输出端U0、V0、W0对应接到三相电加热管的输入端的U0、V0、W0。

2．弱电部分：（1）24V直流电源输出1的“+”、“-”端分别接到6024模块输入的“+”、“-”端。

（2）24V直流电源输出2的“+”、“-”端分别接到6015模块输入的“+”、“-”端；（3）将铂电阻TT1的1a、1b、1c端分别接至6015模块TT1的1a、1b、1c端。

（4）将6024模块“4～20mA输出1”的“+”、“-”端对应地接到三相SCR移相装置的移相调压输入的“+”、“-”端。

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天煌教仪THSYC 1B液压传动与PLC实验指导书

天煌教仪THSYC 1B液压传动与PLC实验指导书

THSYC－1B液压传动与PLC实验指导书液压传动与气动系列天煌教仪实验一液压传动基础实验液压传动是机械能转化为压力能，再由压力能转化为机械能而做功的能量转换传动机构。

油泵产生的压力大小，取决于负载的大小，而执行元件液压缸按工作需要通过控制元件的调节提供不同的压力、速度及方向，理解液压传动的基本工作原理和基本概念，是学习本课程的关健。

本实验通过液压缸的往复运动，了解压力控制、速度控制和方向控制的相关控制阀的作用及进一步理解液压传动基本工作原理和基本概念。

本实验教师可以边演示、边讲解、边提出问题；也可以使学生自行完成实验：并观察现象、记录数据，解答问题。

一、实验目的：通过教师边实验演示、边讲解，边提出问题，使学生进一步熟悉、掌握液压实验的基本操作，了解各种液压控制元件及在系统中的作用。

理解液压传动基本工作原理和基本概念，也可以在学生充分阅读理解实验指导书的基础上完成本实验，记录实验结果，回答指导书所列出的思考题。

二、实验装置：图1为液压基础实验系统图。

按图1所示用带快速接头体的软管分别连接各模块组成实验用的液压系统图。

液压基础实验系统的组成：液压元件：油缸一只，7：单向调速阀（2FRM5）一只，8：单向节流阀（DRVP8）一只，1、2：先导式溢流阀（DB10）两只，4：直动式溢流阀（DBDH6P）一只，5：减压阀（DR6DP）一只，6：三位四通电磁换向阀（4WE6E）一只，3、二位三通电磁换向阀（3WE6A）一只，油泵（VP8）一只；辅助元件：压力表两只、四通接头一只、三通接头三只、软管20支、流量计一台。

1THSYC－1B液压传动与PLC实验指导书液压传动与气动系列天煌教仪1图再重新检查各快速接头的连接部分是注意：接好液压回路之后，否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。

三、实验步骤：的液压系统，了解各液压元件的名称、熟悉液压职能符、读通图11 号及各液压元件在系统中的作用。

2、压力控制：不带电，开泵、溢流阀遥控口卸荷，减压阀出口暂不接油箱，Z1)1，并且不可调节，何故？P压力指示很小（主要是管路的阻力）1的调节而变化。

THJ-2型实验指导书(NEW)

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THJ-2型高级过程控制系统实验指导书浙江天煌科技实业有限公司前言本实验指导书是根据浙江天煌科技实业有限公司推出的全新THJ－2型、THJ－3型高级过程控制实验装置的相关内容编写的，可以满足各大高等院校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》等课程实验的教学要求。

过程控制是生产过程自动控制的简称，这是自动化技术的一个重要组成部分。

通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期与程序进行的生产过程自动控制。

在现代工业生产过程中，过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、改善劳动条件、保护生态环境等方面起着越来越大的作用。

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本实验指导书共分两大部分。

第一部分是实验装置的使用说明，讲述了系统的组成、硬件的特点和技术指标、软件的使用介绍。

第二部分是实验项目部分，叙述了实验的原理、步骤及注意事项等。

通过对实验装置各个仪表的原理、工作情况及实验原理、软硬件的详细介绍，既使教师和学生对THJ-2型、THJ-3型高级过程控制实验装置有一个充分的认识，又有益于他们对工业生产现场控制系统的了解。

由于本实验指导书编写时间较为仓促，书中的缺点和错误在所难免，敬请各大专院校师生和广大读者批评指正。

目录绪论 (3)第一章 THJ-2型高级过程控制系统的概述 (5)第二章被控对象特性测试 (15)第一节单容水箱特性的测试第二节双容水箱特性的测试第三节锅炉内胆特性的测试第四节电动调节阀流量特性的测试第三章单回路控制系统实验 (27)第一节单回路控制系统的实践第二节上水箱(或中水箱或下水箱)液位定值控制系统第三节双容水箱液位定值控制系统第四节三容水箱液位定值控制系统第五节锅炉内胆静态水温定值控制系统第六节锅炉内胆动态水温定值控制系统第七节锅炉夹套水温定值控制系统第八节电动阀支路流量的定值控制系统第九节变频调速磁力泵支路流量的定值控制系统第四章温度位式控制系统实验 (57)第一节锅炉内胆水温位式控制系统第五章串级控制系统的实验 (60)第一节串级控制系统连接实践第二节水箱液位串级控制系统第三节三闭环液位控制系统第四节下水箱液位与电动调节阀支路流量的串级控制系统第五节下水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制系统第六节锅炉夹套水温与锅炉内胆水温的串级控制系统第七节锅炉内胆水温与内胆循环水流量的串级控制系统第八节盘管出水口水温与热水流量的串级控制系统第九节盘管出水口水温与锅炉内胆水温的串级控制系统第六章比值控制系统实验 (89)第一节单闭环流量比值控制系统第二节双闭环流量比值控制系统第七章滞后控制系统实验 (96)第一节盘管出水口温度纯滞后控制系统第二章盘管出水口温度滞后控制系统第三节流量纯滞后控制系统第八章前馈-反馈控制系统实验 (104)第一节锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统第二节下水箱液位的前馈-反馈控制系统第九章解耦控制系统实验 (113)第一节上水箱水温与液位的解耦控制系统第二节锅炉内胆水温与锅炉夹套水温解耦控制系统绪论过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。

电机与电力拖动实验指导书(天煌实验1

电机与电力拖动实验指导书(天煌实验1

电力拖动与控制实验指导书（天煌教仪 DDSZ-1型）林海波李学勤编著重庆邮电大学自动化学院目录D Z SZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表 (II)D Z SZ-1型电机及自动控制实验装置简介 (1)实验一直流串励电动机 (4)实验二单相变压器 (10)D Z SZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表DZSZ-1型电机及自动控制实验装置简介《电力拖动自动控制系统》、《电机控制》是电器工程及自动化、自动化等专业重要的专业课。

DZSZ-1型电机及自动控制实验装置采用组件挂箱式结构，可根据不同实验内容进行组合，结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，可满足《电机控制》、《直流调速系统》、《交流调速系统》等课程的实验教学。

一．系统配置的组件1.DZ01 电源控制屏2.DZ02实验桌3.DZ03电机导轨、测速发电机及转速表4.DZ04直流电压、电流表5.DD05测功支架、测功盘及弹簧秤6.DJ11三相组式变压器7.DJ13直流复励发电机8.DJ14直流串励电动机9.DJ15直流并励电动机10.DJ16三相鼠笼式异步电动机11.DJ17三相绕线式异步电动机12.DJ17－1绕线式异步电机起动与调速电阻箱13.DJ20单相电容运转异步电动机14.DJ21单相电阻起动异步电动机15.DJ23校正过的直流测功机16.DJ24三相鼠笼式异步电动机17.D31直流数字电压、毫安、安培表（三只）18.D32交流电流表（三只）19.D33交流电压表（三只）20.D34-3单、三相智能功率及功率因数表21.D41三相可调电阻器（90欧×2，1.3A）22.D42三相可调电阻器（900欧×2，0.41A）23.D43三相可调电抗器24.D45-1测功专用电阻、电容器25.D51波形测试及开关板26.D55-2智能转矩、转速、输出功率测试27.D54步进电机控制箱及步进电机实验部件28.D57交流伺服电机控制箱及实验部件29.ZSZ-1自整角机试验装置30.D61继电接触控制（一）31.D62继电接触控制（二）32.DK04滑线变阻器（0.65A,0～2K）二．实验安全操作规程为了按时完成电机实验，确保实验时人身安全与设备安全，请严格遵守如下的安全操作规程。

THMDLC-型 实训指导书

THMDLC-型 实训指导书

天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司一、概述本装置可以进行51种定轴齿轮系、周转齿轮系的拼装实训及学生自由组合方案的拼装实训，加深学生对轮系分类、设计、分析与应用的理解与掌握，培养学生在轮系方面的综合设计能力和实践动手能力。

51种轮系主要有16种2K-H行星轮系、24种2K-H差动轮系、1种3K周转轮系、2种复合轮系、1种运动分解、1种运动合成、1种多级行星轮系、4种平面定轴轮系、1种空间定轴轮系组成。

二、实训目的1．培养学生对轮系的整体认识，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力。

2．通过轮系拼接，在培养工程实践动手能力的同时，可以发现一些轮系设计中的典型问题，通过解决问题，可以对轮系设计中的一些基本知识点融会贯通，对轮系的运动特性有一个更全面的理解。

3．加深学生对轮系组成原理、结构组成的认识，了解轮系的组成及运动特性，进一步掌握轮系运动方案构型的各种创新设计方法。

三、实训设备THMDLC-1型轮系创新设计搭接实训装置四、实训的方法与步骤1．掌握各种轮系组成原a理。

2．分析设计题目，进行不同轮系的分类和了解各种轮系的传动。

3．确定轮系的种类，画出轮系运动简图，分析轮系的运动情况，达到设计要求。

4．熟悉本实训中的实训设备，零部件功用和安装、拆卸工具。

5．按所设计的轮系方案，进行轮系拼装（注意：拼装时，首先要分清各轮系中各构件所占据的运动平面，其目的是避免各运动构件发生运动干涉。

然后，以实训台机架铅垂面为拼装的起始参考面，按预定拼装计划进行拼装，拼装中应注意各构件的运动平面是相互平行的）。

6．轮系拼装好后，先手动检查轮系运动的情况，至少在一个运动周期内能够正常运动，否则应重新调整。

7．一般情况下，手动满足设计要求即可；若要实现电机拖动，需经指导老师检查同意后，安装联接电机组件，并同老师一起仔细检查后才可通电启动电机（注意：1、启动电机前把调速器旋钮逆时针旋至最小，启动电机后慢慢顺时针调节调速器旋钮使机构慢慢运动，确保没有问题后，再根据机构的需要选择合适的转速2、要注意人身与设备安全3、电机起动后，严禁靠近或触摸相对运动件）。